JP5491349B2 - セルラー通信システムにおけるセル間干渉の制御のためにリソース割り当てをスケジューリングする方法及び装置とその基地局 - Google Patents

Description

本発明は、セルラー通信システムにおける干渉制御方法及び装置に関し、特に、周波数再使用率が１であるセルラー通信システムの基地局でのセル間干渉制御方法及び装置に関する。

最近、次世代移動通信システムの発展により周波数送信効率（spectral efficiency）を高める技術が多方面にわたって研究中にある。セルラー通信システムの周波数送信効率は、周波数再使用率が１である場合に最大となることが幅広く知られている。しかしながら、セルラー通信システムにおいて周波数再使用率が１である場合に、同一の周波数チャネルがすべての基地局で再使用されるためセル間干渉を引き起こす。特に、データ要求量が比較的大きい都心領域では、セルサイズが減少するためセル間の干渉問題が深刻である。

この場合、基地局がその送信電力を増加させても、セル間干渉も大きくなるためシステムの容量を増加させない干渉制限（Interference-limited）環境が発生する。このような干渉制限環境において周波数効率を増加させるためにはセル間干渉を効率的に制御することが重要である。

このセル間干渉は、各基地局で送信する電力／リソース割り当てパターンに密接した関係がある。したがって、セル間干渉パターンは、各基地局のスケジューラで使用する電力／リソース割り当て方式に基づいて変わる。したがって、セル間干渉を効率的に制御するためには、隣接基地局間のリソーススケジューリング及び割り当て方式を調整することが重要である。このような調整のために、部分周波数再使用（Fractional Frequency Reuse：以下、“ＦＦＲ”と称する。）技術が提案された。ここで、ＦＦＲ技術は、例えば、１つのセル（又はセクタ）を２つ以上の領域に区分し、該区分された各領域で異なる周波数再使用率を設定する技術を意味する。例えば、ＦＦＲ技術が適用される場合に、セル内で基地局に隣接した内側領域（例えば、セル中心領域）では、干渉の影響が比較的小さいため周波数再使用率を１に設定し、セル境界に隣接した外側領域（例えば、セル境界領域）では、干渉の影響が比較的大きいため周波数再使用率を１より大きい値に設定することができる。

図１は、従来技術によるＦＦＲ技術を使用するセルラー通信システムにおける周波数割り当てパターンの一例を示す。本実施形態において、セルラー通信システムは、ＦＦＲ技術を使用する３セクタシステムである。
図１を参照すると、ＦＦＲ技術を適用する時、全周波数リソースの中で周波数再使用率が１である第１のリソース１１０は、隣接した３個のセクタが同一の周波数リソースを使用しても、セル間干渉によりほとんど影響を受けないセル中心領域に位置するユーザに主に割り当てる。また、全周波数リソースの中で、例えば、周波数再使用率が３である第２のリソース１２０の中で隣接セクタ間に重ならないように割り当てられた周波数リソース１２１、１２３、及び１２５は、セル間干渉により影響を大きく受けるセル境界領域に位置するユーザに主に割り当てる。

このようなＦＦＲ技術を使用すると、セルラー通信システムにおいて信号対干渉及び雑音比（Signal-to-Interference and Noise Ratio：以下、“ＳＩＮＲ”と称する。）を向上させることができ、セル境界領域内のユーザの処理量を向上させることにより、全システム効率を向上させることができる。

図１の第２のリソース１２０の中で、セクタα、β、及びγに割り当てられた周波数リソース１２１、１２３、及び１２５を除いた残りのリソースは、隣接セクタのセル境界内のユーザに干渉を与えないように割り当てない。ＦＦＲ技術において、この残りのリソースを使用しないので、使用可能な周波数リソースが減少することにより平均セクタ容量を減少させる。このような問題を解決するために、ＦＦＲで使用しないこの残りのリソースを小さい電力を使用する電力制限リソースとして使用することにより、隣接セクタ間のセル境界内のユーザに与える干渉を緩和させつつ使用可能な全周波数リソースを使用する、いわゆるソフトＦＦＲ技術が提案された。

図２は、従来技術に従うソフトＦＦＲ技術を使用するセルラー通信システムにおける周波数割り当てパターンの一例を示す図である。
図２を参照すると、参照符号２１０及び２３０は、図１に示した周波数再使用率が１である第１のリソース１１０及び周波数再使用率が３である第２のリソース１２０に対応する。ソフトＦＦＲ技術は、第２のリソース２３０から関連するセクタα、β、及びγに割り当てられた周波数リソース２２１、２２３、及び２２５を除いた残りのリソース２２２、２２４、及び２２６を電力制限リソースとして割り当てることにより、セル境界領域内のユーザの処理率を向上させつつ平均セクタ容量の減少を最小化する。

上述したＦＦＲ技術及びソフトＦＦＲ技術は、設置の間にセクタ間の周波数割り当てパターンを決定しなければならない。したがって、ネットワーク管理者は、ネットワーク設置の間にセル環境に従ってＦＦＲのための周波数割り当てパターン及び電力制限リソースの制限電力レベルの計画及び設定を行わなければならない。ネットワーク設置の後にセル環境が変化する場合に、ネットワーク管理者は、セル計画を再実行し、周波数パターンを手作業で変更する必要がある。

また、セル環境に変化がなくても、ユーザがセル境界領域又はセル中心領域に集中する場合に、これに従って周波数割り当てパターンを瞬時に変化させる必要がある。例えば、ユーザがこのセル中心領域に集中する場合を仮定すると、セル内のすべてのユーザがセル間干渉の影響を小さく受けるため、すべての周波数リソース及び電力を使用して周波数再使用率を１として運用することが最適である。

他の例として、すべてのユーザがセル境界に位置する場合を仮定すると、セル内のすべてのユーザがセル間干渉の影響を大きく受けるため周波数再使用率が１である領域に割り当てられたリソースを減少させ、周波数再使用率が３である領域に割り当てられたリソースを増加させる必要がある。

しかしながら、ＦＦＲ技術及びソフトＦＦＲ技術がセル計画を実行することにより予め設定された周波数割り当てパターンを使用するので、セル環境内の瞬時変化及び／又はユーザの分布に従ってリソース割り当てパターンを適応的に可変させつつセル間干渉を制御することが不可能であった。

米国特許出願公開第２００５／００９６０６１号明細書 米国特許出願公開第２００５／００９６０６２号明細書 米国特許出願公開第２００７／０１５５４３１号明細書 米国特許出願公開第２００８／０２３３９４８号明細書

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、セルラー通信システムにおけるセル間干渉制御のためにリソース割り当てを効率的にスケジューリングする方法及び装置とこれを用いる基地局を提供することにある。

本発明の他の目的は、セルラー通信システムの基地局でリソース割り当てパターンを適応的に可変させつつセル間干渉を制御するスケジューリング方法及び装置とその基地局を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、セルラー通信システムにおけるセル間干渉制御のためにリソース割り当てをスケジューリングする装置が提供される。上記装置は、複数の隣接セルの次世代基地局からスケジューリング情報を受信し、上記受信した隣接セルのスケジューリング情報を用いて自セルの上記リソース割り当てのためのビットマップ情報を含むスケジューリング情報を生成するビットマップ生成部と、上記ビットマップ生成部から提供されたスケジューリング情報及び上記自セル内の端末の電力割り当て情報に基づいて上記自セル内の端末に対する上記リソース割り当てをスケジューリングするスケジューラとを有することを特徴とする。

本発明の他の態様によれば、セルラー通信システムにおけるセル間干渉制御のためにリソース割り当てをスケジューリングする方法が提供される。上記方法は、複数の隣接セルの次世代基地局からスケジューリング情報を受信するステップと、上記受信した隣接セルのスケジューリング情報を用いて自セルの上記リソース割り当てのためのビットマップ情報を生成するステップと、上記生成したビットマップ情報及び上記自セル内の端末の電力割り当て情報に基づいて上記自セル内の端末に対する上記リソース割り当てをスケジューリングするステップとを有することを特徴とする。

本発明のさらに他の態様によれば、セルラー通信システムにおけるセル間干渉制御のためにリソース割り当てをスケジューリングする次世代基地局装置が提供される。上記装置は、複数の隣接セルの基地局及び複数の端末とそれぞれ通信するための通信インターフェースと、複数の隣接セルの基地局からスケジューリング情報を受信し、上記受信した隣接セルのスケジューリング情報を用いて自セルの上記リソース割り当てのためのビットマップ情報を含むスケジューリング情報を生成するビットマップ生成部と、上記ビットマップ生成部から提供されたスケジューリング情報及び上記自セル内の端末の電力割り当て情報に基づいて上記自セル内の端末に対する上記リソース割り当てをスケジューリングするスケジューラとを有することを特徴とする。

本発明は、リソース割り当てのためのスケジューリングが本発明の実施形態によるセル間干渉調整（ＩＣＩＣ）制御技術を適用することにより実行される場合に、周波数再使用率が１であるシステムにおいてセル境界領域内のユーザの性能が向上することができる。
また、本発明の実施形態によれば、既存のＦＦＲ技術のように事前セル計画が不必要であり、これにより、システムの簡素な設置を可能にする。また、セル環境の変化及び／又はユーザ分布の変化に従って周波数／電力割り当てパターンを適応的に変化させることによりシステム性能を常に最適化状態で保持させることができる。

従来技術による部分周波数再使用（ＦＦＲ）技術を使用するセルラー通信システムにおける周波数割り当てパターンの一例を示す図である。 従来技術によるソフトＦＦＲ技術を使用するセルラー通信システムにおける周波数割り当てパターンの一例を示す図である。 本発明の実施形態によるセルラー通信システムにおけるセル間干渉制御を実行する次世代基地局（ｅＮｏｄｅ−Ｂ）の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるビットマップ生成部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるスケジューラの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるロングタームエボルーション（ＬＴＥ）システムにおける相対的狭帯域送信電力（ＲＮＴＰ）ビットマップに基づく各リソースブロック（ＲＢ）への電力割り当ての一例を示す図である。 本発明の実施形態による隣接セル集合決定部で隣接セル集合決定方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるビットマップ計算部でＲＮＴＰビットマップを生成する方法を示すフローチャートである。

本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付の図面及び本発明の実施形態からなされた以下の詳細な説明から、この分野の当業者に明確になるはずである。
添付の図面を参照した下記の説明は、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるような本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供される。これは、この理解を助けるための様々な特定の詳細を含むが、ただ１つの実施形態にすぎない。したがって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明された実施形態の様々な変更及び修正が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。

次の説明及び請求項に使用される用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確にかつ一貫性のあるようにするために使用される。したがって、本発明の実施形態の説明がただ実例を提供するためのもので、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義される発明を限定する目的で提供されるものでないことは、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。

本願明細書に記載の各要素は、コンテキスト中に特記で明示されない限り、複数形を含むことは、当業者にはわかるものである。したがって、例えば、“コンポーネント表面（a component surface）”との記載は、１つ又は複数の表面を含む。

まず、移動通信技術分野の標準化団体である第３世代パートナーシッププロジェクト（3^rd Generation Partnership Project）は、最近、広帯域符号分割多重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムの進化バージョンであるロングタームエボルーション（ＬＴＥ）システムで隣接セル間に交換される情報を用いてセル間干渉調整（Inter-Cell Interference Coordination：以下、“ＩＣＩＣ”と称する。）制御が可能であることをガイドし、以下に説明する本発明の実施形態は、ＬＴＥシステムに適用されることができるセル間交換情報を用いるダウンリンク干渉制御のためのスケジューリング方法を提案する。しかしながら、本発明の実施形態は、ＬＴＥシステムだけではなく、セル間情報交換が可能な様々な他のセルラー通信システムにも適用されることができる。

このために、本発明の実施形態は、セル環境及び／又はリアルタイムユーザ分布を考慮してリソース割り当てパターンを適応的に変化させるＦＦＲ技術を実現するように隣接ｅＮｏｄｅ−Ｂ間で干渉パターンに関する情報を共有するスケジューリング方式を提案する。本発明の実施形態に従ってその割り当てパターンが可変するリソースは、周波数リソース及び電力リソースの中の少なくとも１つを含む。

図３は、本発明の実施形態によるセルラー通信システムにおけるセル間干渉制御を実行する基地局又は次世代基地局（ｅＮｏｄｅ−Ｂ又はｅＮＢ）の構成を示すブロック図である。
図３を参照すると、ｅＮｏｄｅ−Ｂ３００は、隣接ｅＮｏｄｅ−Ｂ２００とセル間干渉制御のためのスケジューリング情報を共有することによりセル間干渉調整（ＩＣＩＣ）を実行するようにビットマップ生成部３１０及びスケジューラ３３０を含む。

ｅＮｏｄｅ−Ｂ３００の構成は、隣接ｅＮｏｄｅ−Ｂ２００とユーザ端末（User Equipment：以下、“ＵＥ”と称する。）１００との信号を送受信するための通信インターフェースとして知られたインターフェースを使用することができ、その詳細な説明を省略する。１つのＵＥ１００及び１つの隣接ｅＮｏｄｅ−Ｂ２００は、説明の便宜のために図３に各々１つずつ図示したが、ｅＮｏｄｅ−Ｂ装置３００は、複数のＵＥ１００及び複数の隣接ｅＮｏｄｅ−Ｂ２００と通信することにより本発明の実施形態によるセル間干渉制御のためのスケジューリングを実行する。

ビットマップ生成部３１０は、ｅＮＢ間の通信インターフェース（図示せず）を介して少なくとも１つの隣接セルのｅＮｏｄｅ−Ｂ２００からスケジューリング情報を受信し、該受信した隣接セルのスケジューリング情報及び自セルのスケジューリング結果（scheduled_rate）を用いて自セルのためのスケジューリング情報を生成し、該生成したスケジューリング情報をスケジューラ３３０に送信する。ビットマップ生成部３１０は、該生成したスケジューリング情報を通信インターフェースを介して隣接セルのｅＮｏｄｅ−Ｂ２００に送信する。ここで、このスケジューリング情報は、相対的狭帯域送信電力（Ralative Narrowband Transmit Power：ＲＮＴＰ）ビットマップ（以下、“ＲＮＴＰビットマップ”と称する。）情報を含む。

スケジューラ３３０は、ビットマップ生成部３１０から提供されたスケジューリング情報及び自セル内の各ＵＥ１００の電力割り当て情報に基づいて各ＵＥ１００に対するリソース割り当て及び適応変調符号化（Adaptive Modulation Coding：以下、“ＡＭＣ”と称する。）をスケジューリングする。スケジューラ３３０は、自セル内の各ＵＥ１００が測定し報告した隣接セルの基準信号受信電力（Reference Signal Received Power：以下、“ＲＳＲＰ”と称する。）を用いてＲＮＴＰビットマップの生成のための隣接セルの集合を決定する。

本発明の実施形態において、セル内の各ＵＥ１００に対するリソース割り当ては、周波数リソース割り当て及び電力割り当ての中の少なくとも１つを含み、スケジューラ３３０は、隣接セルのｅＮｏｄｅ−Ｂ２００から受信した隣接セルのスケジューリング情報に基づいて生成された自セルのスケジューリング情報及びセル内の各ＵＥ１００の電力割り当て情報を用いて周波数リソース及び／又は電力リソースの割り当てをスケジューリングする。その結果、ｅＮｏｄｅ−Ｂ３００は、セル環境の変化又はセル内のユーザ分布の変化に従ってリソース割り当てパターンを適応的に可変するスケジューリングを実行することができる。ビットマップ生成部３１０及びスケジューラ３３０は、本発明の実施形態に従ってセル間干渉制御のためのスケジューリングを実行するスケジューリング装置を構成する。

図４は、本発明の実施形態によるビットマップ生成部の構成を示すブロック図である。
ビットマップ生成部３１０で生成したＲＮＴＰビットマップは、３ＧＰＰ ＬＴＥ標準規格でセル間情報交換メッセージ内のフィールドとして定義され、各ｅＮｏｄｅ−Ｂは、そのフィールド情報を用いてＩＣＩＣを実行することができる。ＬＴＥシステムにおいて、ＲＮＴＰビットマップの長さは、ダウンリンクでリソースブロック（Resource Block：以下、“ＲＢ”と称する。）の個数として定義され、ＲＮＴＰビットマップ内のｎ番目のビットが‘０’である場合に、ｎ番目のＲＢに割り当てられる送信電力が特定の電力レベル（すなわち、ＲＮＴＰしきい値）以下であることを意味する。ＲＮＴＰビットマップ内のｎ番目のビットが‘１’である場合に、関連するインデックスを有するＲＢに割り当てられる送信電力に何の制限もないことを意味する。図６は、本発明の実施形態によるＬＴＥシステムにおいてＲＮＴＰビットマップに基づく各ＲＢへの電力割り当ての一例を示す。ただ説明の便宜のために、ＲＢの個数を９個に仮定したが、ＬＴＥシステムは、実際に複数のＲＢを使用することができる。図６において、参照符号６０１は、ＲＮＴＰしきい値を示し、参照符号６０３は、ＲＮＴＰしきい値が適用されるＵＥに割り当てられる電力制限リソースを示し、参照符号６０５は、ＲＮＴＰしきい値が適用されない電力非制限リソースを示す。電力制限リソース６０３及び電力非制限リソース６０５は、図６に示すように、ＲＮＴＰビットマップ６０７の各ビット値を用いてＲＢ別に設定されることができる。

図４を参照すると、ビットマップ生成部３１０は、隣接セル集合決定部３１０ａ及びビットマップ計算部３１０ｂを含む。
隣接セル集合決定部３１０ａは、通信インターフェース（図示せず）を介して複数のＵＥ１００−１，．．．，１００−ｍから隣接セルに対するＲＳＲＰ情報４１，．．．，４２を受信し、ＲＮＴＰビットマップの生成のための隣接セル集合を決定する。ＲＮＴＰビットマップ生成のために隣接セル集合決定部３１０ａにより決定される隣接セル集合は、自セル内のＵＥに干渉を大幅に与えることができる主導的な（dominant）少数のセルで構成されなければならず、隣接セル集合決定部３１０ａは、隣接セル集合を決定する。隣接セル集合は、ＵＥが測定し、ｅＮｏｄｅ−Ｂに報告した隣接セルのＲＳＲＰが受信されるたびにアップデートされる。

ビットマップ計算部３１０ｂは、図５に示すＩＣＩＣスケジューラ３３０ｂから所定の時間（Ｔ＿ＩＣＩＣｍｓ）の間に計算されたスケジューリング結果（各ＲＢのｓｃｈｅｄｕｌｅｄ＿ｒａｔｅ、すなわち、ＲＢ別にスケジューリングされた平均送信率）を受信し、該受信したスケジューリング結果（scheduled_rate）、隣接セル集合決定部３１０ａで決定した隣接セル集合及び複数の隣接セルのｅＮｏｄｅ−Ｂ２００−１，．．．，２００−ｎから受信したスケジューリング情報（すなわち、ＲＮＴＰビットマップ）５１、５２、．．．、５３を用いて自セルのＲＮＴＰビットマップを生成する。

この時、ビットマップ計算部３１０ｂは、隣接セル集合決定部３１０ａから隣接セル集合情報を受信し、複数の隣接セルのｅＮｏｄｅ−Ｂ２００−１，…，２００−ｎの中で隣接セル集合情報に含まれない隣接セルから受信したＲＮＴＰビットマップ５１、５２、．．．、５３を無視する。この生成した自セルのＲＮＴＰビットマップは、スケジューラ３３０への入力として与えられ、ｅＮＢ間の通信インターフェースを介して隣接セルのｅＮｏｄｅ−Ｂ２００−１、..．、２００−ｎに提供され、リソース割り当てスケジューリングの間にｅＮｏｄｅ−Ｂ２００−１、..．、２００−ｎにより使用される。

図４において、ビットマップ計算部３１０ｂがＲＮＴＰビットマップをアップデートするサイクルは、この所定の時間（Ｔ＿ＩＣＩＣｍｓ）と同一であり、この所定の時間（Ｔ＿ＩＣＩＣｍｓ）は、ＩＣＩＣスケジューラ３３０ｂによりリソース割り当てのためのスケジューリングサイクル（例えば、ＬＴＥシステムの場合に１ｍｓ）より相対的に長い時間に設定される。

図５は、本発明の実施形態によるスケジューラの構成を示すブロック図である。
図５を参照すると、スケジューラ３３０は、後述する本発明の電力割り当て方式に従ってＵＥ別電力レベルを割り当てるためのユーザ電力割り当て部３３０ａと、図３のビットマップ生成部３１０から提供されたＲＮＴＰビットマップを含むスケジューリング情報と、セル内の各ＵＥ１００の電力割り当て情報を用いて例えば、送信時間間隔（Transmission Time Interval：ＴＴＩ）ごとに本発明に基づくリソース割り当てスケジューリングを実行するためのＩＣＩＣスケジューラ３３０ｂとを含む。ＬＴＥシステムにおいて、ＴＴＩは、１ｍｓとして設定されるが、これは一例であるだけである。本発明の実施形態において、リソース割り当てのためのスケジューリングサイクルは、かならず１ｍｓに限定されるものではない。

ユーザ電力割り当て部３３０ａは、各ＵＥ１００から広帯域（Wideband）チャネル品質指示子（Channel Quality Indicator：以下、“ＣＱＩ”と称する。）Ｃ１を受信し、各ＵＥ１００のチャネル環境に対応する電力レベルを設定することによりＵＥ別電力レベルを割り当てる。本発明の実施形態においてＵＥ別電力レベルを割り当てる具体的な方式について後述する。ＩＣＩＣスケジューラ３３０ｂは、各ＵＥ１００からサブバンドＣＱＩ Ｃ２を受信し、この設定されたＵＥ別電力レベル及びビットマップ生成部３１０から提供されたＲＮＴＰビットマップを含むスケジューリング情報を用いて各ＵＥ１００に対するリソース割り当て及び適応変調符号化（ＡＭＣ）をスケジューリングする。サブバンドＣＱＩ Ｃ２は、ＲＢに対する平均送信率ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ＿ｒａｔｅを計算するのに使用することができる。また、平均送信率ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ＿ｒａｔｅは、ＲＢ別に平均化したスケジューリングメトリック又は各ＲＢに割り当てられたＵＥからのサブバンドＣＱＩ Ｃ２を平均化することにより決定された値を使用することができる。
ＩＣＩＣスケジューラ３３０ｂがリソースを割り当てる方式について説明すると、ＲＮＴＰビットマップでそのビット値が‘１’として設定されたＲＢの場合に、ＩＣＩＣスケジューラ３３０ｂは、すべてのＵＥをスケジューリングプールに含み、最大スケジューリングメトリックを有するＵＥに対してリソース割り当てを実行する。ＲＮＴＰビットマップでそのビット値が‘０’として設定されたＲＢの場合に、図６に示すような送信電力制限６０３を満足するように後述するＵＥ別電力レベルＰ_Ａを有するＵＥだけを対象にして最大スケジューリングメトリックを有するＵＥに対してリソース割り当てを実行する。

次いで、本発明の実施形態において、隣接セル集合を決定する方法、ＲＮＴＰビットマップを生成する方法、及びＵＥ別電力割り当て方法について具体的に説明する。
図７は、本発明の実施形態による隣接セル集合決定部で実行される隣接セル集合決定方法を示すフローチャートである。
図７を参照すると、ステップ７０１で、隣接セル集合決定部３１０ａは、自セル内でＵＥが測定し報告した隣接セルのＲＳＲＰを受信し、該受信したＲＳＲＰをテーブル情報として記憶する。このテーブル情報は、例えば、ＵＥ識別子（ＩＤ）、セル識別子（ＩＤ）、ＲＳＲＰが対応する形態で記憶される。すなわち、ＵＥ ＩＤ＃１を有するＵＥがセルＩＤ＃２を有する隣接セルのＲＳＲＰを測定し、ＲＳＲＰをｅＮｏｄｅ−Ｂに報告する場合に、ｅＮｏｄｅ−Ｂ内の隣接セル集合決定部３１０ａは、ＵＥ ＩＤ＃１、セル ＩＤ＃２、及び報告されたＲＳＲＰを相互に対応するように記憶する。したがって、ＵＥがＲＳＲＰをｅＮｏｄｅ−Ｂに報告するメッセージは、少なくともＵＥ ＩＤ、セルＩＤ、及びＲＳＲＰ情報を含む。

ステップ７０３で、隣接セル集合決定部３１０ａは、このテーブル情報として記憶されたＲＳＲＰを降順（descending order）に整列することにより整列されたテーブル情報を生成する。ステップ７０５で、隣接セル集合決定部３１０ａは、整列されたＲＳＲＰの中でＲＳＲＰが大きい順序に関連するＲＳＲＰに対応する所定数の隣接セルを重複しないように選択する。ステップ７０７で、隣接セル集合決定部３１０ａは、この選択された隣接セルをＲＮＴＰビットマップの生成のための隣接セル集合として決定する。

図８は、本発明の実施形態によるビットマップ計算部でＲＮＴＰビットマップを生成する方法を示すフローチャートである。ビットマップ計算部３１０ｂは、隣接セルから受信した隣接セルのスケジューリング情報（すなわち、隣接セルのＲＮＴＰビットマップ）及び自セルのスケジューリング結果（ＲＢ別ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ＿ｒａｔｅ、すなわち、ＲＢ別にスケジューリングされた平均送信率）を用いて自セルのＲＮＴＰビットマップを生成する。

図８を参照すると、ステップ８０１で、ビットマップ計算部３１０ｂは、ＲＢのインデックス（ＲＢインデックスｊ）を‘１’に初期化した後に、ステップ８０３で、各ＲＢに対して隣接セル集合に含まれている隣接セルから受信したＲＮＴＰビットマップを確認した後に、そのＲＮＴＰビットマップで対応するＲＢのビット値が‘０’であるＲＢが１つでも存在するか否かを確認する。ここで、ＲＮＴＰビットマップの長さは、ＲＢの個数として定義され、ＲＮＴＰビットマップ内のｊ番目のビット（ここで、１≦ｊ≦ＲＢの最大個数、ｊは、整数である）が‘０’である場合に、ｊ番目のＲＢに割り当てられる送信電力が特定の電力レベル（すなわち、ＲＮＴＰしきい値）以下であることを意味する。ＲＮＴＰビットマップ内のｊ番目のビットが‘１’である場合には、関連するインデックスを有するＲＢに割り当てられる送信電力に何の制限もないことを意味する。

ステップ８０３で、隣接セルのＲＮＴＰビットマップ内のｊ番目のビットが‘０’であるＲＢが１つでも存在する場合に、ビットマップ計算部３１０ｂは、ステップ８０５で、自セルのＲＮＴＰビットマップ内のｊ番目のビットを‘１’に設定する。言い換えれば、ビットマップ計算部３１０ｂは、ｊ番目のＲＢに対してこの特定の電力レベルに電力制限がある隣接セルが１つでも存在する場合に、自セルのＲＮＴＰビットマップ内のｊ番目のビットを‘１’に設定することによりｊ番目のＲＢに対する送信電力制限を加えないようにする。これは、干渉に影響を与える隣接セル集合に属する隣接セルの中の少なくとも１つのセルでも電力レベル制限がある場合に、隣接セル間干渉が相対的に減少するためである。

ステップ８０７で、ビットマップ計算部３１０ｂは、ＲＢインデックスｊがシステムで使用可能な最大ＲＢの個数より小さいか又は同一であるかを確認する。ステップ８０７で、ＲＢインデックスｊがシステムで使用可能な最大ＲＢの個数より小さいか又は同一である場合に、ビットマップ計算部３１０ｂは、ステップ８０９で、ＲＢインデックスｊを１つ増加させた後に、ステップ８０３に戻る。しかしながら、ステップ８０７で、ＲＢインデックスｊが使用可能な最大ＲＢの個数を超過する場合に、ビットマップ計算部３１０ｂは、ステップ８１１で、ビット値がＲＮＴＰビットマップで設定されないＲＢに対してＲＢ別にスケジュールされた送信率である平均送信率をローディングする。ステップ８１３で、ビットマップ計算部３１０ｂは、平均送信率ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ＿ｒａｔｅが低い順にＲＮＴＰビットマップが‘１’に設定されないＲＢの中から所定数のＲＢを選択した後に、ＲＮＴＰビットマップの関連するビットを‘０’に設定する。この選択されるＲＢの個数は、電力制限リソースとして設定されることができるＲＢの最大個数ＭａｘＲｅｓｔｒｉｃｔｅｄＲＢを示す。ＲＢの最大個数ＭａｘＲｅｓｔｒｉｃｔｅｄＲＢは、所定の値を使用してもよく、又はセル環境の変化又はセル内のユーザ分布を考慮して可変する値を使用してもよい。ステップ８１５で、ビットマップ計算部３１０ｂは、ＲＮＴＰビットマップのビット値が設定されない残りのＲＢのすべてのビット値を‘１’に設定する。
本発明の実施形態による図５のユーザ電力割り当て部３３０ａで実行されるＵＥ別電力割り当て方法について説明する。

ＬＴＥ標準規格において、ＵＥ別送信電力密度レベル（以下、“ＵＥ別電力レベル”と称する。）Ｐ_Ａは、例えば、８レベルとして定義する。ユーザ電力割り当て部３３０ａは、チャネル環境に基づいてユーザの電力レベルを標準規格で定義した８レベルの中の１つのレベルとして設定する。ユーザ電力割り当ての間に、ユーザ電力割り当て部３３０ａは、ＵＥ別に設定された変数‘ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ’及びｅＮｏｄｅ−Ｂが内部の変数として有する、例えば、８個のしきい値定数ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔０〕〜ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔７〕（ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔０〕 ＜ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔１〕＜．．．＜ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔７〕）を使用して各ＵＥに割り当てられる電力を設定する。

変数‘ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ’は、ｅＮｏｄｅ−Ｂが各ＵＥから受信した広帯域ＣＱＩ（図５のＣ１）から計算されたスペクトル効率を時間領域でフィルタリングすることにより決定された値を意味し、ＵＥ別に異なる値を有する。変数‘ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ’は、ｅＮｏｄｅ−Ｂに設定された忘却因子（forgetting factor）αを反映することにより下記の数式（１）のように表現されることができる。

ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ＝（１−α）・ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ＋α・ｗＣＱＩ・・・数式（１）

ここで、ｗＣＱＩは、ＵＥから最近に報告された瞬時広帯域ＣＱＩから計算されたスペクトル効率値である。システムが多入力多出力（ＭＩＭＯ）を運用するため、例えば、ｗＣＱＩが２個である場合には、２個のｗＣＱＩの和がスペクトル効率値となる。
上記数式（１）を用いて計算された変数‘ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ’に基づいてＵＥ別電力レベルＰ_Ａを設定し、ＬＴＥ標準規格により、ＵＥ別電力レベルＰ_Ａの候補値Ｐ_Ａ＿ｃａｎｄｉｄａｔｅは、例えば、数式（２）のように総８個の値を有することができる。

Ｐ_Ａ＿ｃａｎｄｉｄａｔｅ＝｛−６，−４．７７，−３，−１．７７，０，１，２，３｝ｄＢ・・・数式（２）

本発明の実施形態によれば、下記の数式（３）におけるように、ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩをしきい値定数ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔０〕〜ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔７〕と比較することにより、候補値Ｐ_Ａ＿ｃａｎｄｉｄａｔｅの中でＵＥ別電力レベルＰ_Ａを設定する。

１） ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ＜ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔０〕，Ｐ_Ａ＝Ｐ_Ａ＿ｃａｎｄｉｄａｔｅ〔７〕（＝３ｄＢ）
２） ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔ｋ〕≦ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ＜ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔ｋ＋１〕（ｋ＝０，．．．，５）、Ｐ_Ａ＝Ｐ_Ａ＿ｃａｎｄｉｄａｔｅ〔６−ｋ〕
３） ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩ≧ｗＣＱＩ＿Ｔｈ〔６〕，Ｐ_Ａ＝Ｐ_Ａ＿ｃａｎｄｉｄａｔｅ〔０〕（＝−６ｄＢ）・・・数式（３）

数式（３）は、ｆｉｌｔｅｒｅｄ＿ｗＣＱＩが小さいほど、ＵＥが隣接セルから干渉を大きく受け、キャリア対干渉雑音比（Carrier-to-Interference Noise Ratio：ＣＩＮＲ）が小さいほどＵＥに相対的に高い電力レベルを割り当てることを表現する。上述した実施形態では、ＵＥ別電力レベルを８個のレベルに区分して割り当てる方式を説明したが、その電力レベルの個数は増減することができる。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

１２１、１２３、１２５ 周波数リソース
４１〜４２ ＲＳＲＰ情報
５１〜５３ スケジューリング情報

Claims (13)

1. セルラー通信システムにおけるセル間干渉制御のためにリソース割り当てをスケジューリングする装置であって、
   複数の隣接セルの基地局からスケジューリング情報を受信し、前記受信した隣接セルのスケジューリング情報を用いて自セルの前記リソース割り当てのためのビットマップ情報を含むスケジューリング情報を生成するビットマップ生成部と、
   前記ビットマップ生成部から提供されたスケジューリング情報及び前記自セル内の端末の電力割り当て情報に基づいて前記自セル内の端末に対する前記リソース割り当てをスケジューリングするスケジューラと
   を有することを特徴とするリソース割り当てをスケジューリングする装置。
2. 前記ビットマップ生成部は、前記自セル内の端末から前記複数の隣接セルに対する基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）情報を受信し、前記複数の隣接セルの中で前記基準信号受信電力情報に基づいて基準信号受信電力の降順に前記複数の隣接セルを選択することにより前記ビットマップ情報の生成のための隣接セル集合を決定することを特徴とする請求項１に記載のリソース割り当てをスケジューリングする装置。
3. 前記ビットマップ情報は、前記隣接セルの基準信号受信電力情報を用いて生成される前記自セルの相対的狭帯域送信電力（ＲＮＴＰ）ビットマップ情報を有することを特徴とする請求項１に記載のリソース割り当てをスケジューリングする装置。
4. 前記ビットマップ生成部は、前記複数の隣接セルから受信された相対的狭帯域送信電力ビットマップ情報及び前記スケジューラから提供されたリソースブロック（ＲＢ）別平均送信率情報を用いて前記自セルの相対的狭帯域送信電力ビットマップを生成するようにさらに構成されることを特徴とする請求項３に記載のリソース割り当てをスケジューリングする装置。
5. 前記スケジューラは、前記複数の端末の各々から瞬時広帯域チャネル品質指示子を受信し、時間領域で前記受信した瞬時広帯域チャネル品質指示子の各々から計算されたスペクトル効率値をフィルタリングすることにより得られた値を用いて端末別電力レベルを割り当てるようにさらに構成されることを特徴とする請求項１に記載のリソース割り当てをスケジューリングする装置。
6. 前記スケジューラは、前記フィルタリングした値が小さいほど関連する端末に相対的に高い電力レベルを割り当てるようにさらに構成されることを特徴とする請求項５に記載のリソース割り当てをスケジューリングする装置。
7. セルラー通信システムにおけるセル間干渉制御のためにリソース割り当てをスケジューリングする方法であって、
   複数の隣接セルの基地局からスケジューリング情報を受信するステップと、
   前記受信した隣接セルのスケジューリング情報を用いて自セルの前記リソース割り当てのためのビットマップ情報を生成するステップと、
   前記生成したビットマップ情報及び前記自セル内の端末の電力割り当て情報に基づいて前記自セル内の端末に対する前記リソース割り当てをスケジューリングするステップと
   を有することを特徴とするリソース割り当てをスケジューリングする方法。
8. 前記ビットマップ情報を生成するステップは、
   前記自セル内の端末から前記複数の隣接セルに関する基準信号受信電力情報を受信するステップと、
   前記複数の隣接セルから受信された前記基準信号受信電力情報を基準信号受信電力が降順に整列するステップと、
   前記降順に前記複数の隣接セルの中で所定数の隣接セルを選択することにより前記ビットマップ情報の生成のための隣接セル集合を決定するステップとを有することを特徴とする請求項７に記載のリソース割り当てをスケジューリングする方法。
9. 前記ビットマップ情報は、前記隣接セルの基準信号受信電力情報を用いて生成される前記自セルの相対的狭帯域送信電力（ＲＮＴＰ）ビットマップ情報を有することを特徴とする請求項７に記載のリソース割り当てをスケジューリングする方法。
10. 前記ビットマップ情報を生成するステップは、リソースブロック（ＲＢ）別平均送信率情報及び前記複数の隣接セルから受信した相対的狭帯域送信電力ビットマップ情報を用いて前記自セルの相対的狭帯域送信電力ビットマップを生成するステップをさらに有することを特徴とする請求項９に記載のリソース割り当てをスケジューリングする方法。
11. 前記リソース割り当てをスケジューリングするステップは、前記複数の端末の各々から瞬時広帯域チャネル品質指示子（ＣＱＩ）を受信し、時間領域で前記受信した瞬時広帯域チャネル品質指示子の各々から計算されたスペクトル効率値をフィルタリングすることにより得られた値を用いて各端末のチャネル環境による端末別電力レベルを割り当てるステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載のリソース割り当てをスケジューリングする方法。
12. 前記リソース割り当てをスケジューリングするステップは、前記フィルタリングした値が小さいほど相対的に高い電力レベルを関連する端末に割り当てるステップをさらに有することを請求項１１に記載のリソース割り当てをスケジューリングする方法。
13. セルラー通信システムにおけるセル間干渉制御のためにリソース割り当てをスケジューリングする基地局装置であって、
    複数の隣接セルの基地局及び複数の端末とそれぞれ通信するための通信インターフェースと、
    複数の隣接セルの基地局からスケジューリング情報を受信し、前記受信した隣接セルのスケジューリング情報を用いて自セルの前記リソース割り当てのためのビットマップ情報を含むスケジューリング情報を生成するビットマップ生成部と、
    前記ビットマップ生成部から提供されたスケジューリング情報及び前記自セル内の端末の電力割り当て情報に基づいて前記自セル内の端末に対する前記リソース割り当てをスケジューリングするスケジューラと
    を有することを特徴とする基地局装置。

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